GD32F207驱动0.96寸OLED

党国特派员

本帖最后由党国特派员于 2016-2-5 01:09 编辑

1、OLED介绍
0.96’ OLED 显示模块，分辨率为 128*64，采用SSD1306 驱动 IC，该芯片内部集成 DCDC 升压，仅需 3.3V 供电，即可正常工作。实际上就是由一个SSD1306控制器和一个128X64的有机发光二极管点阵组成。OLD模块具有和12864LCD相同的分辨率，但其在单位面积上具有更多的像素点。该模块的驱动芯片是SSD1306Z，它是一款专门用于驱动OLED点阵屏的COMS芯片，其包含128个段和64个公共端。为了能够通过外部控制器向其写入用于显示的数字信息，其对外提供了8个数据引脚和5个控制脚，并向用户提供了4种总线接口。文中所采用的OLED模块可实现SPI和IIC两种总线接口模式，默认为SPI模式。在SPI模式下，仅有数据引脚的低2位和控制引脚的CS#，D/C#和RES#与单片机进行接口。为了能让OLED具有丰富的显示效果和灵活简便的操作方式，SSD1306Z向用户提供了丰富的操作指令集，另外还向用户提供了128x64位的GDDRAM(Graphic Display Data RAM)。由于所采用的OLED不带字库，因此无论是显示图形还是显示汉字，均需通过取模软件进行编码，然后按SPI协议，将对应的编码按照所确定的地址模式写入对应的CDDRAM中。编码原理如图1所示。图1给出了16*8编码格式的字符‘A’，由于8行为一页，因此其占据2页的高度，而宽度则占据8列。图1中的每一个方格代表一位，若要显示则置1，反之置0。向GDDRAM当中送数据时，先通过指令确定操作所需的地址模式及存储器的地址，然后先写‘A’的第2页的编码，再写其第3页的编码，即可完成编码的写入操作。图1所对应的编码为0x00，0x00，0xe0，0x9c，0xf0，0x80，0x00，0x00，0x08，0x0f，0x08，0x00，0x00，0x0b，0xoe，0x08，编码时高位在下，低位在上。同理，可得对任意汉字的编码。

图1
2、模块的接口原理图

3、管脚说明：
   GND：电源地
   VCC：2.2V~5.5V
   D0： CLK时钟（高电平2.2V~5.5V）
   D1： MOSI数据  （高电平2.2V~5.5V）
   RST：复位       （高电平2.2V~5.5V）
   DC：  数据/命令（高电平2.2V~5.5V）
在COLIBRI_GD32F207开发板上，我们使用SPI1来驱动，所以D0接PA5,D1接PA7,RST接PC3，DC接PC2，CS接地。
4、驱动代码：
oled.h

/**
****************************************************************************************
*
* @file oled.h
*
* @brief Header file of lcd_oled.
*
* Copyright (C) TChip 2012-2015
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
#ifndef __OLED_H__
#define __OLED_H__
/*
* INCLUDE FILES
****************************************************************************************
*/
#include "stdint.h"
/*
* MARCO VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
#define OLED_DC_PIN GPIO_PIN_2
#define OLED_CS_PIN GPIO_PIN_0
#define OLED_RST_PIN GPIO_PIN_3
#define OLED_SCLK_PIN GPIO_PIN_5
#define OLED_SDIN_PIN GPIO_PIN_7
#define OLED_DC GPIOC
#define OLED_RST GPIOC
#define OLED_CS GPIOA
#define OLED_SCLK GPIOA
#define OLED_SDIN GPIOA
#define ZEROPAD 1 // Pad with zero
#define SIGN 2 // Unsigned/signed long
#define PLUS 4 // Show plus
#define SPACE 8 // Space if plus
#define LEFT 16 // Left justified
#define SPECIAL 32 // 0x
#define LARGE 64 // Use 'ABCDEF' instead of 'abcdef'
#define OLED_CMD 0 //写命令
#define OLED_DATA 1 //写数据
#define OLED_MODE 0
#define SIZE 16
#define XLevelL 0x00
#define XLevelH 0x10
#define Max_Column 128
#define Max_Row 64
#define Brightness 0xFF
#define X_WIDTH 128
#define Y_WIDTH 64
//-----------------OLED端口定义----------------
//#define OLED_CS_Clr() gpio_write_pin(OLED_CS_PIN,GPIO_LOW)//CS
//#define OLED_CS_Set() gpio_write_pin(OLED_CS_PIN,GPIO_HIGH)
//#define OLED_DC_Clr() gpio_write_pin(OLED_RS_PIN,GPIO_LOW)//DC
//#define OLED_DC_Set() gpio_write_pin(OLED_RS_PIN,GPIO_HIGH)
//-----------------OLED端口定义----------------
#define OLED_CS_Clr() GPIO_ResetBits(OLED_CS,OLED_CS_PIN)//CS
#define OLED_CS_Set() GPIO_SetBits(OLED_CS,OLED_CS_PIN)
#define OLED_RST_Clr() GPIO_ResetBits(OLED_RST,OLED_RST_PIN)//RES
#define OLED_RST_Set() GPIO_SetBits(OLED_RST,OLED_RST_PIN)
#define OLED_DC_Clr() GPIO_ResetBits(OLED_DC,OLED_DC_PIN)//DC
#define OLED_DC_Set() GPIO_SetBits(OLED_DC,OLED_DC_PIN)
/*
* EXTERN FUNCTION DECLARATION
****************************************************************************************
*/
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd);
void OLED_Display_On(void);
void OLED_Display_Off(void);
void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_DrawPoint(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t t);
void OLED_Fill(uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t x2,uint8_t y2,uint8_t dot);
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr);
void OLED_ShowNum(uint8_t x,uint8_t y,uint32_t num,uint8_t len,uint8_t size);
void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y, uint8_t *p);
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y);
void OLED_ShowCHinese(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t no);
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[]);
#endif
/// end

复制代码

oled.c

/**
****************************************************************************************
*
* @file lcd_12864.c
*
* @brief lcd_12864 driver.
*
* Copyright (C) TChip 2014
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
/**
****************************************************************************************
* @addtogroup SPI
* @{
****************************************************************************************
*/
/*
* INCLUDE FILES
****************************************************************************************
*/
#include "gd32f20x_gpio.h" // Keil::Device:StdPeriph Drivers:GPIO
#include "gd32f20x_spi.h" // Keil::Device:StdPeriph Drivers:SPI
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "oledfont.h"
/*
* MARCO VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
#define TRANSFER_SIZE (1) /*! Transfer size */
#define TRANSFER_BAUDRATE (1000000U) /*! Transfer baudrate - 500k */
#define MASTER_TRANSFER_TIMEOUT (5000U) /*! Transfer timeout of master - 5s */
/*
* LOCAL VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
//check spi status
volatile uint8_t oled_rx_flag = 0;
volatile uint8_t oled_tx_flag = 0;
//uint8_t i;
uint8_t buffer[32];
//Init the OLED
//static uint8_t Init_buffer[] =
//{
// 0xAE ,//--turn off oled panel
// 0x00 ,//---set low column address
// 0x10 ,//---set high column address
// 0x40 ,//--set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
// 0x81 ,//--set contrast control register
// 0xCF , // Set SEG Output Current Brightness
// 0xA1 ,//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
// 0xC8 ,//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
// 0xA6 ,//--set normal display
// 0xA8 ,//--set multiplex ratio(1 to 64)
// 0x3f ,//--1/64 duty
// 0xD3 ,//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
// 0x00 ,//-not offset
// 0xd5 ,//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
// 0x80 ,//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
// 0xD9 ,//--set pre-charge period
// 0xF1 ,//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
// 0xDA ,//--set com pins hardware configuration
// 0x12 ,
// 0xDB ,//--set vcomh
// 0x40 ,//Set VCOM Deselect Level
// 0x20 ,//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
// 0x02 ,//
// 0x8D ,//--set Charge Pump enable/disable
// 0x14 ,//--set(0x10) disable
// 0xA4 ,// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
// 0xA6 ,// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
// 0xAF ,//--turn on oled panel
//
// 0xAF , /*display ON*/
//};
/*
* GLOBAL VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
#if (GD32_OLED)
/**
****************************************************************************************
* @brief SPI RX CALLBACK FUNCTION.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_read_done(void)
{
oled_rx_flag = 0;
}
/**
****************************************************************************************
* @brief SPI TX CALLBACK FUNCTION.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_write_done(void)
{
oled_tx_flag = 0;
}
/**
****************************************************************************************
* @brief Configure the SPI GPIO and set RS 、 RST GPIO output,Init them.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_io_config(void)
{
GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
/* Configure SPI_MASTER pins: SCK and MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN_5| GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHZ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//Init Gpio with a callback,it's necessary
//set the LCD_RS_PIN and LCD_RST_PIN an output
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OLED_DC_PIN| OLED_RST_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHZ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOC,OLED_DC_PIN);
GPIO_SetBits(GPIOC,OLED_RST_PIN);
}
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)
{
OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD);
}
//开启OLED显示
void OLED_Display_On(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD); //DCDC ON
OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD); //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示
void OLED_Display_Off(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD); //DCDC OFF
OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD); //DISPLAY OFF
}
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
void OLED_Clear(void)
{
uint8_t i,n;
for(i=0; i<8; i++)
{
OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址（0~7）
OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址
OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址
for(n=0; n<128; n++)
OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
} //更新显示
}
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
{
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
OLED_CS_Clr();
//spi_write(QN_SPI1, buffer, 1, oled_write_done);
SPI_I2S_SendData(SPI1,dat);
oled_write_done();
DelayUs(100);
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
}
//void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
//{
// //uint8_t i;
// uint8_t buffer[1];
// buffer[0] = dat;
// if(cmd)
// OLED_DC_Set();
// else
// OLED_DC_Clr();
// OLED_CS_Clr();
// spi_write(QN_SPI1, buffer, 1, lcd_write_done);
// delay(100);
//
// OLED_CS_Set();
// OLED_DC_Set();
//}
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr)
{
unsigned char c=0,i=0;
c=chr-' ';//得到偏移后的值
if(x>Max_Column-1) {
x=0;
y=y+2;
}
if(SIZE ==16)
{
OLED_Set_Pos(x,y);
for(i=0; i<8; i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(i=0; i<8; i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
}
else {
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(i=0; i<6; i++)
OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
}
}
//m^n函数
uint32_t oled_pow(uint8_t m,uint8_t n)
{
uint32_t result=1;
while(n--)result*=m;
return result;
}
//显示2个数字
//x,y :起点坐标
//len :数字的位数
//size:字体大小
//mode:模式 0,填充模式;1,叠加模式
//num:数值(0~4294967295);
void OLED_ShowNum(uint8_t x,uint8_t y,uint32_t num,uint8_t len,uint8_t size)
{
uint8_t t,temp;
uint8_t enshow=0;
for(t=0; t<len; t++)
{
temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
if(enshow==0&&t<(len-1))
{
if(temp==0)
{
OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,' ');
continue;
} else enshow=1;
}
OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,temp+'0');
}
}
//显示一个字符号串
void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr)
{
unsigned char j=0;
while (chr[j]!='\0')
{ OLED_ShowChar(x,y,chr[j]);
x+=8;
if(x>120) {
x=0;
y+=2;
}
j++;
}
}
//显示汉字
void OLED_ShowCHinese(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t no)
{
uint8_t t,adder=0;
OLED_Set_Pos(x,y);
for(t=0; t<16; t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(t=0; t<16; t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
}
/***********功能描述：显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*****************/
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
if(y1%8==0) y=y1/8;
else y=y1/8+1;
for(y=y0; y<y1; y++)
{
OLED_Set_Pos(x0,y);
for(x=x0; x<x1; x++)
{
OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);
}
}
}
//初始化SSD1306
void OLED_Init(void)
{
oled_io_config();
OLED_RST_Set();
DelayMs(10);
OLED_RST_Clr();
DelayMs(10);
OLED_RST_Set();
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness
OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
OLED_Clear();
OLED_Set_Pos(0,0);
}
#endif
///end

复制代码

主程序：main.c

#include <stdio.h>
#include "gd32f20x.h" // Device header
#include "cmsis_os.h" // ARM::CMSIS:RTOS:Keil RTX
#include "delay.h"
#include "oled.h"
void RCC_config(void);
void SPI_config(void);
int main()
{
osKernelInitialize();
RCC_config();
SPI_config();
osKernelStart();
while(1)
{
OLED_ShowString(32,0,(uint8_t*)"WELCOME");
OLED_ShowString(0,2,"Hello EEBoard!");
OLED_ShowString(0,4,"COLIBRI_GD32F207");
osDelay(1000);
}
}
void RCC_config(void)
{
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_GPIOA|RCC_APB2PERIPH_GPIOD|RCC_APB2PERIPH_GPIOC,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_SPI1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_ADC1,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_USART2,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_TIMER6,ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_ADCCLK_APB2_DIV6);
}
void SPI_config(void)
{
SPI_InitPara spi_stru;
spi_stru.SPI_FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
spi_stru.SPI_FrameFormat = SPI_FRAMEFORMAT_8BIT;
spi_stru.SPI_Mode = SPI_MODE_MASTER;
spi_stru.SPI_PSC = SPI_PSC_64;
spi_stru.SPI_SCKPH = SPI_SCKPH_1EDGE;
spi_stru.SPI_SCKPL = SPI_SCKPL_LOW;
spi_stru.SPI_SWNSSEN = SPI_SWNSS_SOFT;
spi_stru.SPI_TransType = SPI_TRANSTYPE_BDMTX;
spi_stru.SPI_CRCPOL = 7;
SPI_Init(SPI1,&spi_stru);
SPI_CRC_Enable(SPI1,DISABLE);
SPI_Enable(SPI1,ENABLE);
}